一、任务来源
济南能源工程集团有限公司内部科技立项项目
二、应用领域和技术原理
目前集中供热行业主管网一般采用直埋预制保温管，保温管每支标准长度12米，通过焊接连接成网，管与管、管件之间的工作钢管焊接、探伤后，对工作管的裸露部分进行现场保温，使整个保温管具有相同的强度和保温效果。但管网接头保温由于是在施工现场进行，施工质量受周围环境（温度、湿度、风力、空气洁净度）、聚氨酯发泡料配比、灌注方法以及外护壳空腔成型形式的影响较大，往往会出现空洞、气泡、抗压强度低、导热系数不稳定、保温层厚度不均匀等质量通病，对管网的使用寿命及热损影响较大，但该部分的保温效果将直接影响管网的使用寿命，并且直接决定了管网系统的能耗高低。
三、性能指标
本研究针对传统的热力管网管件接头保温施工工艺的不足和施工难点，进行了工法创新和施工工艺的研究，将直埋热力管网管件接头保温的合格率由原来的91%提高到100%，从根本上解决了现场接头保温施工中易出现的空洞、气泡、导热系数不稳定等质量通病，极大的延长了管网的使用寿命，同时将热力管网运行能耗降低了5%。该研究已经在我公司27个大管径管网项目上进行了应用，取得了良好的社会效益和经济效益。
四、与国内同类技术比较
1.传统工艺的缺陷
（1）管件接头保温易形成空洞、气泡等缺陷
接头保温外护壳成型受材料硬度、厚度及成型拐角的影响较大，成型空间易造成局部狭窄空腔，导致灌注聚氨酯保温材料时形成空洞、气泡、厚度不均匀等质量缺陷，特别是在非标准弯头、三通拐角处优为明显。
（2）管件接头保温聚氨酯材料发泡时，受环境因素影响较大
直埋热力管网管件接头保温的材料是聚氨酯发泡料（A、B料），当实施保温时将A、B料按照一定比例混合，然后灌注到保护壳形成的空腔内；A料作为发泡剂对环境温度较敏感，当环境温度低于5摄氏度或高于25摄氏度时，其性能会发生很大的变化；A、B料的混合比（受温度影响）直接决定了保温层的导热系数（保温效果）。
（3）聚氨酯灌注方式
外护壳成型后为了保证灌注聚氨酯材料的密实度，通常会在一侧开灌注孔，在另一侧开排气孔，当灌注完成后再将两个孔用盖片封堵并缠绕一圈热缩带；但在异型管件保温时，由于其空腔形状较复杂且不规则，灌注时会因A、B料流淌不顺畅造成发泡不均匀、空洞等质量缺陷。
2.为了解决以上的缺陷，本成果采取的措施为了保证稳定的现场接口保温质量，需根据环境温度的变化调整A、B料的混合比，具体应对措施如下：
（1）采取物理方式尽量确保A、B料的全程恒温
存储方式：在公司仓库内隔出一间专用隔间专门放置A、B料，该房间配置专用空调，保持24h恒温20摄氏度。
运输方式：采用小型保温厢式货车运输A、B料，同时将装A、B料的容器放置在专用保温箱内。
施工过程：尽量减少A、B料灌注频次和时间，可先在保温车内将A、B料按照比例混合均匀后，快速集中灌注到各接头内腔。
（2）依据公司内部成熟的A、B料配合表，随着环境温度的变化选择合适的混合比值。
为避免接头保温外壳在成型拐角处形成局部狭窄空腔，造成保温层厚度不均匀，严重影响保温效果，采取了如下应对措施：
在管件拐角大的地方增加公司自已发明、制造的专用“快捷支架”（正在申请发明专利），支架导热系数、厚度与母材完全一致，使拐角处空腔厚度与其它地方相同，确保灌注聚氨酯保温材料后，保温层厚度均匀，且有效避免空洞、气泡等缺陷的发生。
由于管件接头保温外壳空腔形状较复杂且不规则，灌注A、B料时会因流淌不顺畅造成发泡不均匀、空洞等质量缺陷。应对措施如下：
在外护壳成型的空腔上根据实际情况开多个注料孔，加料时几个孔同时注料，确保异型管件各部位能够在最短时间内，同步充分注料，确保接头保温空腔注料的均匀性、时效性。
五、成果创新性、先进性
针对传统的大管径直埋热力管网接头保温施工工艺的不足和施工难点进行了施工工法和工艺的改良，提出了A、B料的全过程恒温控制措施；创新并成功制做了高精度、使用性强的保护壳下料“模板”；发明了接头保温专用的“快捷支架”，将热力管网接头保温的一次性合格率提高到100%，从根本上解决了现场接头保温施工中易出现的各类质量通病，极大的延长了管网的使用寿命，同时将热力管网运行能耗降低了5%，取得了极高的经济效益和社会效益。
六、作用意义
发明的热力管网接头保温专用的“快捷支架”极大的提高了施工效率和一次性合格率，节约了因质量缺陷而须返修的施工成本；研制的保护壳下料“模板”将保护壳成型时的下脚料减少了30%，有效节约资源，保护环境；施工作业过程中热收缩带加热时天燃气燃烧产生的非甲烷总烃，可通过放置在作业正上方的废气收集器收集处理，通过该装置废气处理率可
达90%，非甲烷总烃排放浓度为40mg/m3,满足《大气污染物综合排放标准》中非甲烷总烃最高允许排放深度≤120mg/m3要求，均可实现达标排放，符合当前国家对于环境保护的要求。

该成果已在我公司27个项目上成功应用，保证了热力管网接头保温合格率100%，较之前的施工工法仅返修费用就节约了320万元（之前合格率91%）；保护壳采用成型模板精准下料后，下脚料减少了30%；“快捷支架”的研制、使用将施工效率提高了11%，同时人工成本降低了7%；该成果自应用以来已为我公司在接头保温施工中节约施工成本540万元，在同行业中具有极高的推广、应用前景。